Geräteklasse
Was ist das?
Eine Geräteklasse ist eine Charakteristik der LoRaWAN®-Netzwerkgeräte, die deren Betriebsmodus und Fähigkeiten beschreibt. Es gibt drei Geräteklassen: Klasse A, Klasse B und Klasse C. Während Klasse A in allen LoRaWAN®-Geräten implementiert ist, stellen Klasse B und Klasse C Erweiterungen davon dar. Jede Geräteklasse unterstützt sowohl Uplink- als auch Downlink-Kommunikation.
Wie funktioniert die Klasse A?
Geräte der Klasse A können jederzeit eine Uplink-Nachricht weiterleiten. Nach der Uplink-Übertragung öffnet ein Gerät der Klasse A zwei kurze Empfangsfenster, um Downlink-Nachrichten aus dem Netzwerk zu empfangen. Antwortet der Server nicht, wird der nächste Downlink nach der darauffolgenden Uplink-Übertragung geplant.
Klasse-A-Geräte zeichnen sich unter anderem durch geringen Stromverbrauch, Batteriebetrieb, einen überwiegend aktiven Schlafmodus und lange Uplink-Intervalle aus. Zu ihren Anwendungsbereichen zählen Umweltüberwachung, Tierortung, Waldbrand- und Wasserleckageerkennung, intelligentes Parken, Anlagenverfolgung und Abfallmanagement.
Wie funktioniert die Klasse B?
Zusätzlich zu den Funktionen der Klasse A öffnen Geräte der Klasse B regelmäßig Empfangsfenster, sogenannte Ping-Slots, um Downlinks zu empfangen. Das Netzwerk sendet periodisch zeitsynchronisierte Beacons über Gateways an die Endgeräte. Diese Beacons liefern den Geräten Zeitreferenzen, um ihre internen Uhren mit dem Netzwerk zu synchronisieren. Dadurch weiß der Netzwerkserver, wann er einen Downlink an die Geräte weiterleiten soll.
Obwohl Geräte der Klasse B häufig batteriebetrieben sind, ist ihre Batterielaufzeit kürzer als die von Geräten der Klasse A. Sie können auch im Modus der Klasse A betrieben werden. Typische Anwendungsbereiche für Geräte der Klasse B sind Stromzähler (z. B. Stromzähler, Wasserzähler) und Straßenbeleuchtung.
Wie funktioniert die Klasse C?
Geräte der Klasse C halten Empfangsfenster offen, solange keine Uplink-Daten übertragen werden, sodass sie nahezu jederzeit Downlink-Daten empfangen können. Diese Downlink-Nachrichten können dazu dienen, bestimmte Funktionen der Geräte zu aktivieren.
Geräte der Klasse C öffnen zwei Empfangsfenster: RX1 und RX2. Letzteres schließt sich erst mit der nächsten Uplink-Übertragung. Beim Routing eines Uplinks öffnet sich kurz ein RX2-Empfangsfenster, dem ein kurzes RX1-Empfangsfenster vorausgeht. Anschließend öffnet sich ein kontinuierliches RX2-Empfangsfenster, das sich erst mit der Planung des nächsten Uplinks schließt. Uplinks und Downlinks dürfen sich zeitlich nicht überschneiden.
Da Geräte der Klasse C im Vergleich zu früheren Geräteklassen den höchsten Stromverbrauch haben, können sie nicht lange mit Batterien betrieben werden. Wie Geräte der Klasse B können sie auch im Betriebsmodus der Klasse A eingesetzt werden. Klasse C findet Anwendung bei Stromzählern, Straßenlaternen, Warnleuchten, Alarmanlagen und ähnlichen Geräten.
